復(fù)位消抖電路具體長(zhǎng)什么樣子呢？

復(fù)位信號(hào)在使用前一般需要進(jìn)行消抖處理，也稱(chēng)為復(fù)位濾毛刺。復(fù)位的抖動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致芯片產(chǎn)生多次復(fù)位動(dòng)作，給系統(tǒng)帶來(lái)不確定性和誤差。消抖的目的是為了確保復(fù)位信號(hào)的穩(wěn)定性和可靠性，從而保證系統(tǒng)能夠正常工作。

通過(guò)消抖，可以消除復(fù)位信號(hào)的抖動(dòng)干擾，保證復(fù)位信號(hào)的可靠性和穩(wěn)定性，避免系統(tǒng)故障和數(shù)據(jù)丟失等問(wèn)題。

舉個(gè)例子，如果要消除30ns以下的復(fù)位抖動(dòng)，那么30ns以下的復(fù)位信號(hào)rst_n拉低操作就會(huì)被消抖電路消除，不會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生任何的影響，只有30ns以上的復(fù)位拉低操作才能作用于內(nèi)部電路。

所以復(fù)位消抖電路具體長(zhǎng)什么樣子呢？目前我了解的有三種方式，不過(guò)因?yàn)闆](méi)有實(shí)際參與過(guò)CRG模塊的設(shè)計(jì)與流片，所以以下內(nèi)容只做參考。我們假定濾毛刺時(shí)鐘為100M，需要濾除的復(fù)位抖動(dòng)為30ns以下的信號(hào)。

第一種方式通過(guò)濾毛刺時(shí)鐘+D觸發(fā)器來(lái)完成 ，如要濾過(guò)30ns的抖動(dòng)電路圖如下：

D觸發(fā)器的數(shù)量關(guān)系是如何得到的呢？先假設(shè)我只有一個(gè)延時(shí)D觸發(fā)器，那么復(fù)位信號(hào)必須維持L電平在一個(gè)clk時(shí)鐘周期以上或門(mén)才能在時(shí)鐘沿處打出一個(gè)L信號(hào)出來(lái)（即時(shí)鐘上升沿時(shí)rst_n || rst_n_ff1 == 1'b0），如下面的波形圖所示：

同樣的，如果有兩個(gè)延時(shí)D觸發(fā)器，那么復(fù)位信號(hào)必須維持L電平在兩個(gè)clk時(shí)鐘周期以上，或門(mén)才能在時(shí)鐘沿處打出一個(gè)L信號(hào)出來(lái)：

如果有三個(gè)延時(shí)D觸發(fā)器，那么復(fù)位信號(hào)必須維持L電平在三個(gè)clk時(shí)鐘周期以上，或門(mén)才能在時(shí)鐘沿處打出一個(gè)L信號(hào)出來(lái)：

因此，在或們前放置了N個(gè)延時(shí)D觸發(fā)器，就可以濾除N*T（T為消抖時(shí)鐘的周期）時(shí)長(zhǎng)以下的復(fù)位毛刺信號(hào)。這種方式存在一個(gè)巨大隱患，消抖時(shí)鐘信號(hào)是不受復(fù)位控制的，一旦消抖時(shí)鐘信號(hào)出了什么問(wèn)題，復(fù)位信號(hào)將永遠(yuǎn)無(wú)法從消抖電路傳遞出去。

第二種方式通過(guò)累加器來(lái)完成， 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是數(shù)一下rst_n連續(xù)出現(xiàn)了多少拍，假如需要通過(guò)100M消抖時(shí)鐘來(lái)濾除100ns以下的復(fù)位抖動(dòng)，那么rst_n要連續(xù)出現(xiàn)10拍低電平才達(dá)到100ns的復(fù)位標(biāo)準(zhǔn)。將rst_n打兩拍rst_n_ff1/rst_n_ff2消除亞穩(wěn)態(tài)，當(dāng)rst_n_ff2持續(xù)達(dá)到10拍對(duì)外輸出復(fù)位信號(hào)，對(duì)應(yīng)的波形示意如下：

簡(jiǎn)單的代碼示意如下：

reg rst_n_ff1, rst_n_ff2;
reg [3:0]vcnt_100m;

always @(posedge clk_100m) begin
    rst_n_ff1 <= rst_n;
    rst_n_ff2 <= rst_n_ff1;
end

wire vcnt_100m_clr = (rst_n_ff1 != rst_n_ff2);

always@(posedge clk_100m) begin
   if(vcnt_100m_clr)
       vcnt_100m <= 4'h0;
   else if(!rst_n_ff2)
       vcnt_100m <= vcnt_100m + 1'b1;
end

always@(posedge clk_100m) begin
    rst_100m_n <= (!rst_n_ff2 & vcnt_100m >=4'd9) ? 1'b0 : 1'b1;
end

這個(gè)消抖方案呢同樣存在上面的問(wèn)題，消抖時(shí)鐘信號(hào)是不受復(fù)位控制的，所以在芯片內(nèi)的模塊級(jí)別可能會(huì)被采用，但是在外部復(fù)位消抖時(shí)是一般不會(huì)使用的。

第三種方式是通過(guò)延時(shí)器件來(lái)實(shí)現(xiàn) ，要濾去100ns以下毛刺，那么就引入100ns延時(shí)器件，組成如下電路：

對(duì)應(yīng)的波形也很簡(jiǎn)單：

通過(guò)波形可以看出，如果復(fù)位時(shí)長(zhǎng)不夠100ns，prst_n根本不會(huì)被觸發(fā)。這個(gè)電路的隱患在于如何保證延時(shí)器件在不同溫度等外部環(huán)境干擾下的延時(shí)準(zhǔn)確性。